Стропильная система гаража: монтаж стропил крыши и кровли своими руками, кровля из металлочерепицы

Устройство стропильной системы двускатной крыши под металлочерепицу

Металлочерепица – легкий, прочный, эффектный кровельный материал, идеально решающий задачи малоэтажного строительства. Ее стальная выносливость отлично сочетается с неоспоримыми технологическими плюсами. Укладка крупногабаритных листов производится в десятки раз быстрее в сравнении со штучными соперниками. Служит долго, не требует мощной основы.

Провести монтаж кровли и соорудить простой каркас для укладки можно своими руками. Затруднений в работе не будет, если знать, как устроена двускатная крыша – стропильная система под металлочерепицу и процесс укладки обязаны учитывать технические и технологические особенности покрытия.

Содержание

Металлочерепица – кровля с «железным» характером

Металлическая черепица относится к классу продуктов прокатного производства. По сути, это старая знакомая листовая сталь, профилированная в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Образованные в результате профилирования продольные и поперечные волны придают листам схожесть с керамическим кровельным прототипом. Наружную сторону оснащают цветной полимерной пленкой, выполняющей защитную и декоративную функции.

Недостатки материала и способы их устранения

Возможность имитировать кровельную керамику не избавила материал от стандартных недостатков металла. Тонкие листы стремительно нагреваются под солнечными лучами и быстро прощаются с теплом при малейшем понижении окружающей температуры. Изоляции никакой: тепловые и звуковые волны запросто проникают через стальную кровлю внутрь и беспрепятственно выходят наружу. Перечень минусов веско дополняет способность собирать конденсат из-за разницы в теплотехнических качествах самого покрытия и контактирующих с ним элементов стропильного каркаса.

Низкие изоляционные показатели и конденсат – два «бича» металлической кровли. Избавиться от них можно, вооружившись сведениями о грамотном построении каркаса с правильно уложенным кровельным пирогом. Если устройство стропильной системы под металлочерепицу проведено в соответствии со всеми технологическими предписаниями, осложнения с укладкой материала и эксплуатацией сооружения не возникнут.

Для того чтобы традиционное поведение стальной кровли не беспокоило владельцев и не стало причиной преждевременного износа, необходимо правильно распределить слои кровельного пирога. Ответственность за распределение несет стропильная система, в списке обязанностей которой:

  • Удержание составляющих кровельного пирога, укладывают которые сверху, снизу и между стропильными ногами.
  • Формирование воздушных каналов, устраняющих конденсат, а зачастую и возможность его появления.
  • Подготовка ряда выставленных в одной плоскости опор для устройства будущих скатов путем укладки профилированных листов.

Если образно сравнить кровельную систему с живым организмом, то скажем так: жить и нормально функционировать «пациент» будет только со здоровым опорным аппаратом. В нашем случае со стропильным каркасом. Методика борьбы с недостатками стального покрытия как раз и заключается в выборе и точном соблюдении безукоризненно подходящей схемы монтажа стропильной системы под последующую укладку металлочерепицы.

Типы стропильных систем под металлическую кровлю

Крыши с металлочерепичным покрытием водружаются над объектами постоянного и временного проживания. Интересно смотрятся покрытые металлической «чешуей» беседки, веранды, бани. В зависимости от назначения сооружения и условий его эксплуатации крыши с металлочерепицей устраивают с утеплителем или без него. Наличие теплоизоляции тесно связано со структурой стропильного каркаса:

  • Для утепленных крыш сооружается система, включающая три изоляционных слоя и один или два вентиляционных контура.
  • Для холодных крыш устраивают систему с одним изоляционным слоем и одним вентиляционным контуром.

Утепленные кровельные конструкции возводят, если планируют круглый год активно пользоваться чердаком. Стропильные каркасы теплых крыш рассчитывают так, чтобы плиты утеплителя располагались в пространстве между стропилинами. Аналоги без утеплителя водружают на небольшие дачки и строения, предназначенные для временного пребывания.

Кровля без теплоизоляции сооружается также в случае утепления чердачного перекрытия. Например, над баней или жилым домом с невысоким, явно не предназначенным для эксплуатации чердачным пространством разумнее уложить утеплитель между потолочными балками либо над ними.

В строительстве стропильных каркасов под укладку профилированных листов применяют металлопрокат и пиломатериалы. Металлические изделия ближе по свойствам к покрытию, но под задачи частного строительства больше подходит древесина. С ней проще работать самостоятельному хозяину, принявшему решение своими руками построить и покрыть крышу.

Из пиломатериала несложно самому изготовить все элементы каркаса, собрать и соединить их в стропильную систему. Дерево теплее и привлекательней по экологическим аспектам.

Преимущества двухскатной конструкции

Самым простым вариантом строительства стропильной системы для укладки металлочерепицы по праву признана конструкция с двумя скатами. Ее прямоугольные плоскости идеальны для укладки аналогичных по форме листов. Гораздо больше усилий с усердием потребует вальмовая или ломаная мансардная крыша. Многих хозяев удручает повышенный расход крупнолистового материала на кровельные сооружения с полноценными и укороченными вальмами, не радует сложность раскроя.

Производители утверждают, что оптимальной для укладки металлочерепицы будет конструкция с углом наклона скатов от 12 до 15º. Сооружения меньшей крутизны необходимо оснащать усиленным гидроизоляционным ковром. На крышах по-круче увеличивается количество крепежа и уменьшается шаг его установки. В обеих ситуациях бюджет на обустройство будет увеличен за счет приобретения дополнительных изоляционных материалов и метизных изделий.

В зависимости от размеров металлочерепицы и габаритов обустраиваемой конструкции листы укладываются в один, два или более ряда. В приоритете укладка в один ряд, потому что поперечные швы снижают параметры изоляции и потенциально опасны на предмет протечек. Наилучшей длиной листа для обустройства крыш частных домов производители считают 4-4,5 м. Среди предложений большинства поставщиков металлочерепицы есть весьма популярная услуга по нарезке листов в размер, что невероятно удобно для укладки на скаты с индивидуальными размерами. Длина листа равняется сумме длины ската и длины свеса, составляющей 0,4-0,6 м в зависимости от архитектурного решения.

Монтируется металлическая черепица на обрешетку, которая крепится в свою очередь к стропильной системе. Линии всех конструктивных деталей двухскатной крыши строго вертикальные и горизонтальные, что ощутимо облегчает процесс укладки профилированных листов, имеющих аналогичные края. Если стропильная системы построена без изъянов, то с установкой обрешетки и кровли проблем не возникнет.

Устройство стропильной системы

Выяснили, что стропильная система работает в паре с кровельным пирогом. Схема устройства стропильного каркаса напрямую связана с количеством «пирожных» слоев. Разберем наиболее сложный утепленный вариант конструкции и выясним, какие составляющие нам не понадобятся для сооружения холодной крыши.

Стропильная конструкция двухскатной крыши представляет собой ряд поочередно установленных пар стропильных ног, конструктивные особенности которых зависят от архитектурных данных обустраиваемой коробки. Изготовление и монтаж стропильной системы двухскатной крыши производится согласно правилам, которые регламентирует:

  • Наслонная технология, требующая наличия двух конкретных опор для верха и низа каждой стропилиной ноги. Применяется, если у строения есть внутренняя несущая стена или вместо нее установлены достаточно мощные колонны. Использование наслонной методики допускается, если стойки под коньковый прогон можно установить на балки перекрытия с высокой несущей способностью или если перекрытие выполнено ж/б плитами.
  • Висячая технология, требующая опоры только для низа стропильных ног. Верх элементов висячей стропильной системы попарно упирается друг в дружку. Применяется, если у коробки нет внутренней несущей стены и возможности установить опоры под коньковый прогон.

Рекомендованный производителями металлочерепицы шаг установки ног стропильной системы от 60 до 90см.

Вариант #1 – стропильный каркас для теплой крыши

Использование утеплителя заставляет прибегать к технологическим ухищрениям, благодаря которым важный для конструкции слой сможет сохранить изоляционные качества. А они неизбежно сократятся при намокании, т.к. появившаяся в теле материала вода будет способствовать прохождению тепловых волн.

Вода в теплоизоляции появляется в трех ситуация, это:

  • Проникновение бытовых испарений, атакующих теплоизоляцию изнутри эксплуатируемого сооружения.
  • Образование конденсата из-за разницы температур за пределами строения и на чердаке.
  • Протечки, наблюдающиеся в период снеготаяния и обильного выпадения осадков, появившиеся в результате несоблюдения технологии и ошибок в работе.

Исключить перечисленные напасти просто обязан грамотно уложенный кровельный пирог, правильно распределенный и надежно зафиксированный стропильной системой. Кроме того в обязанности стропильной конструкции входит формирование вентиляционных каналов, по которым воздушные потоки омывают теплоизоляцию и внутреннюю поверхность металлической черепицы.

Созданные путем установки обрешетки и контробрешетки каналы-продухи создают условия для регулярного проветривания и выведения конденсата из пространства под кровлей, тем самым продлевая жизненный цикл самой кровли и деревянных деталей стропильной системы.

Если представить себе условный срез теплого кровельного пирога со стропильной системой изнутри отделанной уже конструкции, то последовательность слоев и вентиляционных каналов будет следующей:

  • Вагонка, панели гипсокартона или подобный материал, применяемый для внутренней отделки чердачного пространства.
  • Внутренняя обрешетка, предназначенная для фиксации пароизоляционного слоя к стропилам.
  • Пароизоляция, препятствующая проникновению в утеплитель бытовых испарений.
  • Стропила, между которыми укладывается утеплитель. Ширина стропильной ноги должна быть на 3-4см больше, чем толщина теплоизоляции. Иными словами, между верхней плоскостью, образованной соседними стропилинами, и наружной поверхностью утеплителя должен остаться указанный зазор для вентиляции. Если толщина утеплителя равна ширине стропилин, т.е. теплоизоляция лежит заподлицо с условной плоскостью ската, к стропильным ногам прибивают обрешетку из бруска со стороной 30 или 40мм. Она-то создаст требующийся зазор.
  • Гидроизоляция, которую стелют либо на стропильные ноги, если в установке контробрешетки не было необходимости, либо на контробрешетку. Классической полиэтиленовой гидроизоляционной пленке запрещено контактировать с утеплителем, чтобы в теле его не появилась влага. Гидроизоляционным материалам класса полимерных диффузных мембран разрешается лежать непосредственно на утеплителе, потому что они способны пропускать наружу излишек влаги, не впуская ее внутрь. Поэтому при использовании полимерных мембран создавать вентиляционный канал между гидро- и теплоизоляцией не нужно.
  • Наружная обрешетка, выполняющая одновременно три значимые функции. Она применяется для крепления гидроизоляции, для формирования очередной продухи между гидроизоляцией и металлическим покрытием и служит основой для установки листов металлочерепицы.
  • Финишное покрытие.

В качестве гидроизоляции кровельных систем под металлочерепицу и профнастил нельзя использовать битумные разновидности рулонных материалов. При нагревании изоляция и кровля будут выделять вещества, разрушающие структуру друг друга.

Подытожим. Стандартный кровельный пирог утепленной крыши имеет три слоя и два вентиляционных контура, если в строительстве использовалась классическая гидроизоляция. В пироге с полимерной диффузной гидроизоляцией три слоя и один вентиляционный канал. Все составляющие крепятся к стропильной системе, которая обязана стойко держать вес материалов и снеговую нагрузку. Для отечественной средней полосы величина суммарной нагрузки составляет примерно 200 кг/м².

Чаще всего стропильные ноги под металлические кровли изготавливают из доски сечением 50×100 либо 50×150мм, если рекомендованный производителем материала шаг установки стропилин был соблюден. Если расстояния между стропильными ногами больше рекомендованного значения, сечение наружной обрешетки следует увеличить.

Вариант #2 – стропильная конструкция для холодной крыши

Схема кровельной конструкции без утепления выразительно подтверждает, что именно теплоизоляционного слоя в ней нет. А это значит, что необходимость в укладке всех видов защиты утеплителя от намокания тоже отпадает. Однако гидроизоляция все же нужна в качестве защиты деревянной стропильной системы на случай протечек. И вентиляцию между водоотталкивающим материалом и металлическим покрытиям тоже следует соорудить.

Разрез холодного кровельного пирога под металлочерепицу выглядит так:

  • Стропильные ноги, сечение которых рассчитывается без учета веса утеплителя и сопутствующих компонентов.
  • Гидроизоляционный слой, уложенный поверх стропильных ног.
  • Обрешетка, предназначенная для обеспечения вентиляционного зазора, фиксации гидроизоляции и крепления листов металлической черепицы.

Обрешетка для обоих типов стропильных систем укладывается особым образом. Шаг ее установки определен расстоянием между соседними поперечными ступеньками металлочерепичного листа. Расстояние зависит от марки кровельного покрытия, в среднем составляет 300, 350 и 400мм.

У стартовой решетины размеры должны отличаться от последующих рядовых брусков. К примеру, если все рядовые решетины сделаны из бруска сечением 30×50мм, то для изготовления самого первого от линии карниза элемента нужно взять брусок 50×50мм. Расстояние между стартовым бруском и линией карниза всегда меньше шага между рядовыми решетинами. Так надо, чтобы первая поперечная ступенька листа точно легла на основу.

Видео-инструкция по монтажным работам

С процессом возведения стропильной системы и монтажа металлочерепицы наглядно ознакомит видео:

Разобранные «по полочкам» схемы устройства стропильных систем с утепленными и холодными кровельными пирогами представляют собой общее руководство к действию самостоятельного кровельщика. На деле конструкции модернизируются и адаптируются к реальным условиям конкретного объекта. Однако основой для собственной разработки они вполне могут послужить.

Монтаж стропильной системы крыши – основные этапы

Система стропил вызывает всегда пристальное внимание проектировщиков и строителей, так как надежность и внешний вид кровли будут зависеть от правильного и качественного монтажа стропилин.

Стропильная конструкция

Так как конструкция из стропил является основой или скелетом всей крыши, ее обустройству уделяют особо пристальное внимание. Далее рассмотрим элементы этой конструкции и поэтапный монтаж стропильной системы крыши.

Мауэрлат – это основа или база стропильной конструкции. Он служит основой для установки и жесткого закрепления стропил, и обеспечивает равномерный перенос массы кровли и других ее нагрузок на капитальные стены домостроения.

Мауэрлат складывают из деревянных бревен или брусьев сечением 10х15 см, механически обработанных с двух сторон — внизу и вверху, так чтобы эти поверхности были плоскими (с обязательной обработкой антисептическими жидкостями), которые прикрепляются по всему периметру капитальных стенок дома.

Мауэрлат обеспечивает достаточную жесткость для всей конструкции стропил, с минимальными затратами стройматериалов.

Также существуют безмауэрлатные крыши, однако их конструкция недостаточно устойчивая.

Как выполняется монтаж мауэрлата

Вначале нужно уложить на стенки гидроизолятор. В качестве гидроизоляционного слоя можно использовать рубероид или другой гидроизолирующий стройматериал. Слой гидроизоляции укладывают чаще всего двумя слоями.

Схема устройства мауэрлата

Затем производится непосредственно укладка брусьев. Они укладываются по всей длине и ширине капитальных стенок от фронтона до фронтона, после чего обязательно проводятся замеры горизонтальности получившейся конструкции.

Уложенный мауэрлат необходимо прикрепить анкерами или вмурованными на этапе строительства в стены шпильками. Для крепления в брусьях мауэрлата, там, где расположены анкера (или шпильки), высверливают специальные отверстия.

Мауэрлат можно легко закрепить на стенах, используя дощечки-подставки, убирающиеся после насадки анкеров.

Монтаж мауэрлата проводится с отступом от края на стенку или предварительно возведенный на ней армпояс. Брусья прикрепляются к стене или армпоясу анкерами, или вмурованными шпильками. Чтобы крепежные элементы были установлены абсолютно ровно по вертикали, перед заливкой в армпояс их выравнивают по установленной вертикально доске.

Важно: выровнять по уровню все детали мауэрлата. После окончательного закрепления брусьев мауэрлата можно начинать установку элементов стропильной конструкции.

Монтаж стропильной системы крыши

Монтаж стропильной системы крыши требует соблюдения строжайших мер безопасности, поэтому необходимо использовать передвижные стройлеса, особенно, при возведении большого домостроения с двумя или большим количеством этажей.

Читайте также:  Электропроводка в гараже своими руками: схема и монтаж разводки, условия выбора проводов

Если у строения отсутствуют капитальные внутренние стенки, то стропилины смогут опираться на мауэрлат, уложенный поверх капитальных стен снаружи дома. В таком случае рекомендуют применять висячие стропилины.

Система стропил включает следующие основные элементы:

  • стропилины – основная опорная и несущая часть системы, образующая скатную плоскость крыши, которая изготавливается из брусьев;
  • брусья, скрепляющие стропилины, называются затяжками или воздушными связями.

Для формирования свеса можно использовать «наращенные» стропилины, образующие кровельный свес, защищающий дом во время осадков.

Для производства стропил используются брусья с сечением от 5х20 см. Значение сечения может быть увеличено, если домостроение возводится в регионе со сложными климатическими условиями.

Сечение стропильных брусьев определяется с учетом следующих данных: силы ветра, объема выпадающего снега, расстояния между стропилами, вида кровельного материала.

Технология обустройства стропильного перекрытия для опытного строителя несложная – важно только соблюдать технологию и точность всех расчетов.

На будущую кровлю поднимают 2 бруса, концы у которых надрезаются таким образом, чтобы они стояли устойчиво на поверхности мауэрлата. Желательно разметить все стропилины согласно их будущего расположения на кровле.

Крепление стропилин к мауэрлату

Разместив первые две стропилины, нижними концами их временно прикрепляют к мауэрлату. В верхней части стропилин под определенным углом делают надрез, чтобы обе ноги стропил были скреплены с нахлестом, и образовалась цельная плоскость в вертикальной проекции. После чего стропила скрепляются обычными гвоздями.

Чтобы получить правильный надрез, стропилины приставляют одну к другой, размечают, получая линии их будущих надрезов. Закончив разметку, оба бруса стропилин обрезают на половину их толщины.

Виды узлов крепления стропил к мауэрлату

Остальные стропильные пары-фермы возможно заготовить еще на земле – так как шаблон-трафарет стропильной фермы уже готов. После разметки и соединения всех пар стропилин начинают их установку на обеих фронтонных стенах. Прикрепление стропилин к мауэрлатному брусу выполняется гвоздями.

Чтобы выставить все стропильные фермы горизонтально на одной линии, и чтобы они не утратили необходимую форму, установку ферм выполняют строго по горизонтали, а между размещенными на фронтонах стропильными фермами натягивают шнур – он поможет контролировать уровень установки по горизонтали. Иногда возникает необходимость отрегулировать монтажа стропильных ферм по высоте. Для этого под ноги стропилин подкладывают небольшие отрезки досок необходимой высоты.

Расстояние между стропильными фермами, как правило, составляет 70 сантиметров (место установки размечают на мауэрлате простым карандашом). Для этого расстояния иногда делают временную разметку – на доску наносят отметки с требующимся расстоянием, затем ее временно прибивают к верху стропилин.

Если шаг между стропилинами очень большой, то такое «висячее» перекрытие иногда дополнительно укрепляют при помощи затяжек-брусков, устанавливаемых строго в горизонтальном виде. Между собой пары стропил, в этом случае, нужно соединить горизонтально возле конька спецдоской– сформировав его узел.

Монтаж затяжек стропил

Затяжки для стропильных перекрытий могут изготавливаться путем соединения нескольких обычных досок, которые соединяют между собой. Доски размечаются и обрезаются до нужного размера, и прикрепляются к стропилинам гвоздями или шпильками с гайками.

Между затяжками расстояния должны быть равными расстоянию между стропилинами. Для избегания прогиба под собственною своею массою, эти элементы, рекомендуют дополнительно соединить с коньком.

Крепление стропила

Важным этапом возведения стропильного перекрытия крыши считается обустройство свесов карнизов, которые нужны для защиты домостроения от влаги, стекающей с кровли. Если стропилины не имеют достаточной длины для обустройства свесов, то их удлиняют досками-кобылками искусственно.

Такая «кобылка» не должна быть длиной меньше 40 см, а лучше всего, когда ее длина — 60 см. Шириной «кобылка» может быть меньшей, чем ширина стропилины.

Жесткое крепление стропил на уголок

К стропильным ногам «кобылку» прикрепляют гвоздями с незначительным просветом, последний во время монтажа заполнится прокладкой — вкладышем.

После обустройства свесов карниза стропилины закрепляют на мауэрлате окончательно. В этих целях можно использовать стальную полоску, оборачиваемую вокруг стропилиной ноги с левой стороны и справа. Эту полоску прикрепляют гвоздями или саморезами на внутренней стороне капитальных стенок домостроения. Такой крепеж предотвратит возможный отрыв покрытия крыши во время сильного порывистого ветра.

Вместо стальной полосы используют металлическую проволоку – это будет дешевле. Крепление такой проволоки осуществляется аналогично со стальной полосой. Диаметр стальной проволоки должен быть не меньше 0,6 см.

Важно: знать хорошо, как выполняется монтаж стропильной системы крыши, последовательность выполнения его этапов.

Как выполнить монтаж стропильной системы двухскатной крыши – пошаговое руководство

Обустройство двускатной крыши считается весьма практичным и верным решением при строительстве здания жилого или коммерческого назначения. Такой вариант сочетает в себе относительную простоту исполнения и надежность, легкость в обслуживании и долгий срок службы. В данном материале мы расскажем о том, как выполнить монтаж стропильной системы двухскатной крыши своими руками, каковы ее разновидности, и как вычислить размеры отдельных ее элементов. Наша пошаговая инструкция позволит разобраться с любыми осложнениями, которые могут возникнуть в процессе работы.

Кровля с двумя скатами отличается целым перечнем достоинств:

  • легкость в расчетах;
  • различные варианты исполнения;
  • экономия материалов;
  • возможность естественного оттока воды;
  • низкая вероятность подтекания воды благодаря цельности конструкции;
  • возможность обустройства чердачного помещения или мансарды;
  • надежность и долгий срок эксплуатации;
  • удобство профилактического ремонта.

Разновидности двухскатных крыш

Рассмотрим основные типы кровель с двумя скатами, стропильная система в которых будет несколько отличаться по исполнению.

Симметричная двускатная крыша

Это самая простая двускатная крыша, однако, наиболее надежная и востребованная. Симметричные скаты позволяют распределять нагрузку на мауэрлат и несущие стены равномерно. В данном случае тип и толщина утепляющего слоя не влияют на выбор кровельного материала. Толстые брусья стропил имеют достаточный запас прочности, поэтому не будут прогибаться. Кроме того, распорки можно устанавливать по своему усмотрению.

Среди недостатков данного варианта можно отметить лишь слишком острый угол скатов, который затрудняет использование чердачного этажа и создает «глухие» зоны, не имеющие применения.

Крыша с двумя ассиметричными скатами

Если угол наклона скатов сделать более 45º, можно задействовать некоторые неиспользуемые участки пространства. Появится возможность даже обустроить жилое помещение на чердаке. Однако потребуются некоторые дополнительные расчеты, поскольку нагрузка на стены станет неравномерной.

Крыша ломаная с внешним или внутренним изломом

Подобная конфигурация дает возможность разместить под крышей просторную мансарду или чердак. Вместе с тем, в данном случае потребуются более сложные инженерные расчеты.

Конструкция стропил для обустройства крыши с двумя скатами

Конструкция стропильной системы двухскатной крыши предполагает наличие таких составных деталей:

  • Мауэрлат. Он представляет собой прочный брус из дуба, сосны, лиственницы или другой крепкой породы древесиной, который укладывается по периметру на несущие стены строения. Назначение мауэрлата – равномерно распределять нагрузку. Сечение брусков выбирают, исходя из их строения – цельные или клееные, а также от возраста постройки. Чаще всего используются балки 100×100 или 150×150 мм.
  • Стропила. Из таких элементов создается вся конструкция (прочитайте также: “Как устроена конструкция стропильной системы, какую лучше выбрать”). Соединяясь в верхней точке два стропила образуют ферму. Изготавливают их из бревен или прочных брусков.
  • Затяжка. Данная деталь служит для сцепления стропил и обеспечения их жесткости.
  • Прогоны. В тех местах, где стыкуются стропильные ноги, крепят коньковый прогон, на который впоследствии будет монтироваться конек. А с помощью боковых прогонов каркасу из стропил придают дополнительную крепость. Предполагаемая нагрузка определяет размеры и количество таких элементов.
  • Стойка для стропил. Это вертикальная балка, которая частично перенимает на себя вес крыши. Если схема двухскатной крыши простая, то по центру размещают одну такую балку. Для длинного пролета может потребоваться три бруска – один по центру и два по бокам. Если возводится несимметричная кровля, то расположение такой балки определяется длиной стропильных ног. Под стропила для ломаной крыши стойки ставят по бокам, чтобы освободить место для передвижения. По центру и бокам балки размещают, если комнат будет две.
  • Подкосы. Это опоры для стойки. Если предполагаются значительные ветры и осадки в зимний период, устанавливают продольные, а также диагональные стойки.
  • Лежень. На него опирается стойка для стропил, а также крепятся подкосы.
  • Обрешетка. На нее крепится выбранный кровельный материал, а также по ней можно передвигаться в процессе работы. Фиксируют обрешетку перпендикулярно стропилам. Обратите внимание, что обрешетка позволяет равномерно распределять массу кровельного материала по стропильной системе.

Схема установки стропильной системы двухскатной крыши существенно облегчит все строительные работы. Как будет выглядеть такая схема крыши, зависит от разновидности кровли.

Обратите внимание, что материал для стропильной системы должен быть максимально качественным, обработанным антипиреновыми и антисептическими средствами. На балках для стропил, мауэрлата и стоек не должно быть сучков или трещин. На обрешетке допускается лишь малое количество сучков, прочно сидящих в древесине.

Расчет элементов каркаса для двухскатной кровли

Если будет строиться двухскатная крыша своими руками, необходимо заранее выполнить тщательные расчеты. Стропильная система простой двускатной крыши состоит из совокупности треугольных ферм – такая форма дает конструкции максимальную жесткость. Такие фигуры рассчитать проще всего. Однако если у скатов разная форма, получаются неправильные прямоугольники. В таком случае их разделяют на более простые формы и проводят расчеты для каждого элемента отдельно. В конце все данные суммируются.

Обратите внимание, что чем сложнее форма крыши, тем большее количество стропильных ферм и прочих деталей потребуется для обеспечения ее прочности. Все они увеличивают общую массу крыши, которая при неправильном расчете может повредить несущие стены.

Нагрузка на стропила по схеме

Различают три типа нагрузки:

  • Постоянная. Это значение, которое не будет изменяться на протяжении всего срока эксплуатации кровли. К этой категории относят массу кровельного материала, утеплителя, гидро- и пароизоляции, обрешетки, доборных деталей кровли, а также внутренней отделки мансарды. То есть, суммированное значение массы элементов и будет ожидаемой нагрузкой. Ее средняя величина составляет 40-45 кг/м 2 , но не более 50 кг/м 2 . Желательно предусмотреть запас прочности, равный 10 % от общей массы.
  • Переменная. Имеется в виду интенсивность выпадения осадков, нагрузка от снега и ветра, которые могут существенно варьироваться в зависимости от времени года или погодных условий.
  • Особая. К данной группе относят экстремальные природные явления – землетрясения, торнадо, сильные ветры. В этих случаях запас прочности делают существенно больше обычного.

Определяем уклон скатов перед монтажом

Уклон скатов рассчитывают, исходя из типа кровельного материала:

  • мягкая кровля – от 5º до 20º;
  • шифер, ондулин, черепица, профнастил – от 20º до 45º.

Отметим, что чем острее уклон, тем больше материала потребуется для кровельных работ.

Размер шага стропил и их длина

Как правило, шаг стропил для жилых домов колеблется в пределах 60-100 см. Тут значение имеет тип кровельного материала и общая масса крыши. Количество стропил на один скат высчитывается делением его длины на размер шага плюс единица. Для всей крыши значение удваивается.

Необходимо также выполнить расчет длины стропил двухскатной крыши. Длину стропильной ноги вычисляют по теореме Пифагора. Если максимальной длины бруса в 6 метров недостаточно, ее можно нарастить другими отрезками.

Сечение стропил

Определить сечение стропил можно на основе таких данных:

  • шаг;
  • тип древесины;
  • разновидность материала – бревна, брусья и так далее;
  • нагрузка;
  • длина стропила.

Приведем примерные размеры пиломатериалов для стропильной системы под двухскатную крышу:

  • мауэрлат, сечением 10×10 или 15×15 см;
  • затяжки и стропильные ноги, толщиной 10×15 или 10×20, в некоторых случаях применяется брус сечением 5×15 или 5×20 см;
  • для подкосов и прогонов – балки 5×15 или 5×20 см, исходя их ширины стропил;
  • стойки – сечение 10×10 или 15×15 см;
  • лежни, сечением 5×10 или 5×15, исходя из толщины стоек;
  • обрешетка, сечением 2×10 или 2,5×15 см – значение определяется типом кровельных материалов.

Разновидности стропильных систем

Различают два основных типа стропильных систем для крыш с двумя скатами – висячие и наслонные. Опишем каждый из них по отдельности.

Висячие стропила

Устройство двухскатной крыши с висячими стропилами целесообразно лишь при ширине кровли в пределах 6 метров. Такие стропила крепятся на коньковый прогон с одной стороны, и на несущую стену с другой. Они испытывают распирающие усилия, в чем и состоит основная особенность двухскатной крыши с висячими стропилами. Затяжку для них можно изготавливать как из дерева, так и из металла. Если установить затяжки снизу, то они исполняют функцию несущих балок. Крайне важно прочно закрепить затяжку, поскольку она также испытывает распирающее усилие. Затяжка нужна, в первую очередь, чтобы предотвратить повреждение несущих стен – иначе они могут упасть под давлением тяжелых стропильных ног.

Наслонные стропила

В данном случае размер крыши не имеет значения. Сборка стропильной системы данного типа предполагает наличие лежня и опорных стоек. На лежень, который укладывается параллельно мауэрлату, переносится часть нагрузки. Получается, что стропила прилегают друг к другу в верхней точке и дополнительно поддерживаются стойкой. В такой системе стропильные ноги испытывают усилие только на изгиб. Они монтируются намного проще, чем висячие. Правда, требуются опорные стойки.

Комбинированный тип

Нередко крыше придают довольно сложную форму, что требует сооружения стропильных систем смешанного типа. Профессионалы рекомендуют составлять подробную схему с расчетами на каждый элемент стропильной системы, чтобы в процессе работ данные всегда были под рукой.

Установка стропил для двухскатной крыши своими руками

Когда все подготовительные работы и расчеты выполнены, и закуплены нужные материалы, начинают непосредственно монтаж стропильной системы двухскатной крыши. Он состоит из нескольких этапов. Читайте также: “Как сделать монтаж стропил своими руками – теория и практика”.

Укладка мауэрлата на стены

Этот элемент крепится на несущей стене по всей ее протяженности. Если речь идет о бревенчатом доме, то мауэрлатом может служить верхний венец. Для зданий из газобетона или кирпича потребуется мауэрлат, равный длине стены. Иногда эту деталь можно укладывать между стропилами.

Читайте также:  Проектирование гаражей: нормы СНиП, правила установки и стандартные размеры гаражей для автомобилей

При недостатке длины материала для мауэрлата можно срастить несколько кусков. При этом края запиливают под 90º и стыкуют с помощью болтов – проволока, нагели или гвозди не годятся.

Есть два способа укладки мауэрлата поверх несущей стены:

  • симметрично по центру;
  • со смещением в нужную сторону.

Монтаж мауэрлата выполняется на предварительно уложенный гидроизоляционный слой из рубероида. Это защитит древесину от гниения.

Стоит ответственно отнестись к процессу крепления мауэрлата, поскольку при сильном ветре он должен выдерживать особенно большую нагрузку.

В качестве креплений для мауэрлата можно использовать такие расходники:

  • Анкера, которые незаменимы для монолитных материалов.
  • Деревянные нагели. Эти детали применяются в домах из бруса и бревен, хотя к ним требуются дополнительные крепления.
  • Скобы.
  • Арматура или специальные шпильки. Такой вариант предпочтителен для построек из пено- или газобетона.
  • Вязальная или стальная проволока – это вспомогательный крепежный элемент, применяемый практически всегда.

Сборка ферм или стропильных пар

Сборка ферм может быть выполнена одним из методов:

  • Брусья для стропил собираются и крепятся прямо на крыше здания. Этот процесс довольно трудоемок, поскольку все замеры, подрезку и сцепку брусьев придется делать на высоте. Однако можно обойтись своими силами, без привлечения техники.
  • Фермы или стропильные пары можно закрепить на земле, а потом готовые элементы поднять на крышу здания. С одной стороны – это упрощает процесс установки стропил, а с другой – из-за большого веса конструкции ее подъем наверх потребует наличия специального оборудования.

Обратите внимание, что начинать сборку стропильных пар стоит только после нанесения разметки. А если заранее изготовить шаблон, для которого взять две доски, равные длине стропил, и соединить их между собой, то тогда все пары получатся абсолютно одинаковыми.

Монтаж стропил

После сборки и подъема на высоту выполняется установка стропил двухскатной крыши деревянного дома. Чтобы зафиксировать их на мауэрлате, в нижней части стропил делают запилы. Первыми устанавливают две фермы с противоположных концов крыши.

После этого между стартовыми парами натягивают веревку, по которой будут выравнивать все остальные стропильные фермы и устанавливать конек.

Теперь можно монтировать оставшиеся пары с соблюдением расчетного шага между ними. В тех случаях, когда сборку пар производят непосредственно на крыше, между двумя торцевыми фермами крепят коньковый прогон. На него впоследствии и производят установку стропил.

Порядок установки половинок стропил согласно мнениям профессионалов может отличаться. Некоторые предпочитают укладывать брусья в шахматном порядке, чтобы не перегружать фундамент и стены в процессе работы. Другие склоняются к последовательной установке пар стропил. Как бы то ни было, стропильные ноги могут нуждаться в подпорках и стойках – все зависит от размеров крыши и формы ферм.

Крепление конька

Конек – это элемент, который образовывается посредством крепления стропил в верхней точке. Как только все детали стропильной системы для двухскатной кровли будут установлены, следует выполнить капитальное закрепление всех элементов конструкции.

Установка обрешетки

Наличие обрешетки является обязательным при строительстве любой крыши. Она не только поддерживает кровельный материал и позволяет его надежно закрепить, но и дает возможность перемещаться по крыше в процессе работы.

Расстояние между отдельными досками выбирают, исходя из типа кровельного материала:

  • мягкая кровля укладывается на сплошную обрешетку без зазоров;
  • для металлочерепицы нужна обрешетка с шагом в 35 см (между двумя нижними рядами – 30 см);
  • шифер и профнастил можно укладывать на обрешетку с шагом в 44 см.

Итоги

Таким образом, чтобы собрать стропильную систему для крыши с двумя скатами, следует учесть много нюансов и предусмотреть любые возможные осложнения. Надеемся, что наши советы помогут вам справиться с этой нелегкой задачей и создать качественную и долговечную крышу для вашего дома.


Крыша дома своими руками

Больше половины собственников пригородной недвижимости, коттеджей и дач, построили жилье собственными силами с нуля, и согласно их мнению, наиболее сложным этапом строительства являлось возведение крыши, особенно без профессиональных знаний. В этой пошаговой инструкции мы расскажем, почему так важно ознакомиться со всеми тонкостями процесса до начала монтажа, зачем необходимо выполнять расчеты материалов и как правильно сделать крышу дома своими руками без лишних трудностей.

Содержание

Виды крыш

Строительство крыши начинается с выбора проекта конструкции, то есть с определения ее будущей формы. В современном частном строительстве наиболее распространенными видами являются:

  • Односкатные крыши. Вариант конструкции с одним скатом наименее трудоемкий, быстровозводимый и позволяет значительно сэкономить на материалах. Основными недостатками являются невозможность обустройства полноценного чердака и мансарды, в виду низкого подкровельного пространства, а также применения в заснеженных районах при небольших углах наклона.
  • Двухскатные крыши (щипцовые). Конструкция с двумя скатами и двумя фронтонами, является наиболее распространенной в частном строительстве, поскольку обеспечивает баланс между трудоемкостью, затратами и практичностью. Позволяет создать полноценное чердачное помещение и эффективно справляется со значительными атмосферными осадками в зимний период.
  • Четырёхскатные крыши. Максимально надежные конструкции в плане устойчивости к атмосферным явлениям: ветровым и снеговым нагрузкам. Отличаются значительным весом – требуют крепкого фундамента и прочных несущих стен, а также продуманной стропильной системы. Также благодаря большой площади кровельного покрытия и значительной теплоотдачи, предполагают дополнительное утепление.
    • Вальмовые крыши. Сооружения состоят из четырех скатов, в которых боковые имеют форму равнобедренной трапеции, а торцовые – треугольника. Обладают минимальным сопротивлением к ветровой нагрузке и привлекательным внешним видом, однако сложны в расчете и монтаже.
    • Полувальмовые крыши (голландские). Каркасная конструкция аналогична предыдущему, за исключением треугольных скатов, которые имеют усеченный вид, в следствие чего появляются небольшие фронтоны. Главным преимуществом является возможность обустройства полноценного жилого помещения. Однако такая крыша требует создания сложной стропильной системы из-за большого количества углов.
    • Шатровые крыши (пирамидальные). Системы из четырех одинаковых скатов в форме равнобедренных треугольников, сходящихся в одной точке. Конструкция обладает наилучшими аэродинамическими свойствами и устойчивостью к сильным осадкам, благодаря равномерному отводу вод. Основной недостаток – сложность проектировки и возведения каркаса.
    • Многоскатные крыши (многощипцовые). Представляют собой комбинированные скатные крыши для зданий в форме буквы «П», «Г», «Т». Наиболее сложные в проектировании, изготовлении и сборке. В частном строительстве применяются крайне редко.

Если вы не можете определить какую форму крыши построить своими руками – при прочих равных, сравните внешний вид конструкций и посмотрите какой вариант наиболее привлекателен.

Устройство крыши – термины

Также непосредственно перед началом строительства крыши своими руками необходимо ознакомиться с основными элементами и терминологией, которая облегчит понимание процесса и позволит найти общий язык со строителями.

  • крыша – верхняя часть конструкции здания в сборе;
  • кровля – верхний элемент крыши (покрытие);
  • мауэрлат – опорный брус, уложенный по периметру стен здания;
  • лежень – опорный брус, уложенный на внутренних несущих стенах здания;
  • стропила (стропильные ноги) – конструктивные элементы крыши, несущие кровельное покрытие;
  • прогоны – горизонтальные продольные балки, поддерживающие стропила изнутри;
  • затяжки – горизонтальные поперечные балки, связывающие ноги одной стропильной пары;
  • ригель – затяжка, установленная непосредственно перед коньком конструкции;
  • конёк – горизонтальное ребро, расположенное на стыке скатов в самой верхней части кровли;
  • стойки – вертикальные балки, выставленные на лежень или другую опору, предназначенные для поддержки прогона;
  • подкосы (подстропильные ноги) – наклонные балки, соединяющие стропила с опорными элементами и расположенные под углом в 45°;
  • контробрешетка – ряды досок, уложенные вдоль стропила поверх гидроизоляционного материала;
  • обрешетка – ряды досок, уложенные на стропила/контробрешетку под углом в 90°;
  • карниз – свисающая часть кровли, которая прикрывает верхнюю часть наружных стен от негативного воздействия атмосферных проявлений;
  • кобылки – доски, посредством которых можно удлинить стропильную ногу;
  • ендова – внутренний угол, образованный на стыке двух скатов в многощипцовых крышах;
  • вальма – треугольный скат крыши в торцах / крытый фронтон с уклоном;
  • фронтон – верхняя часть фасада здания, которая ограничена двумя скатами.

Как рассчитать крышу своими руками?

После того как был разработан проект конструкции, обязательно требуется рассчитать количество материалов для ее изготовления. Это необходимо для того, чтобы заранее знать объем пиломатериалов и заказать соответствующую партию у производителя.

Онлайн-калькулятор расчета крыши от КАЛК.ПРО позволяет выполнить максимально точный расчет материалов, а также получить комплект чертежей и 3D-модель конструкции.

Также рекомендуется выполнить расчет крыши на допустимые нагрузки, чтобы подобрать сечение несущих элементов. Например, одной из наиболее важных деталей является стропильная нога – для нее высота и ширина бруса подбирается на основании таких параметров, как:

  • материалы кровли;
  • снеговая нагрузка;
  • шаг укладки;
  • пролет.

Однако, чаще всего, таким подробным расчетом пренебрегают и выбор стропильных сечений происходит на основе общих рекомендаций, но с незначительным запасом, поскольку в таблицах не учитываются особенности конкретной ситуации.

Монтаж стропильной системы под металлочерепицу для двускатной крыши и расчет шага стропил

20.12.2016 66 Просмотров

Кровельная конструкция – один из главных ограждающих элементов здания, к качественным характеристикам которого предъявляются достаточно жёсткие требования.

Одним из наиболее распространенных материалов для обшивки крыши является металлическая черепица, которая изготавливается из тонких стальных, алюминиевых или медных листов.

Сверху элементы оснащаются полимерным покрытием, которое защищает металл от агрессивных внешних воздействий.

Внешне металлочерепица похожа на керамическую, однако она более прочная. Этот материал применяется для покрытия скатных кровель, уклон которых должен быть не меньше 14 градусов.

Что такое стропильная система?

Это сборная каркасная конструкция крыши, состоящая из множества деревянных или металлических деталей. Она опирается на несущие стены, являющиеся надежным основанием для всех вышележащих элементов. Стропильная система служит своеобразным скелетом, на основании которого производится утепление, паро— и гидроизоляция крыши, а также укладка кровельного финишного кровельного слоя.

Составные элементы стропильной крыши, и их основные характеристики:

  • Мауэрлат. Брус из хвойной породы, который является связующим элементом между стропилами и нижележащими конструкциями. Имеет квадратное поперечное сечение со стороной 100 или 150 мм. Мауэрлат укладывается вдоль несущей стены по всей ее длине. При помощи мауэрлата нагрузки от кровли равномерно распределяются по всему зданию.
  • Лежень. Брус, имеющий квадратное сечение аналогичное мауэрлату. Он укладывается поперечно несущим стенам, так как служит для перераспределения нагружения от кровельных стоек.
  • Стропильная нога. Из этих элементов создается основная треугольная конструкция кровли, испытывающая всю тяжесть внешних атмосферных воздействий (дождь, ветер, снег, град и т.д.).
  • Стойка. Вертикальные связующие элементы, распределяющие сжимающие нагрузки от конькового узла по всей площади несущих стен. Выполняются из квадратных брусьев, длина ребра которых определяется расчетом.
  • Затяжка. Является завершающим горизонтальным элементом треугольника из стропильных ног, не позволяющий им расползтись под давлением внешних нагрузок и собственного веса крыши. Используется в системах с висячими стропилами.
  • Подкосы. Воспринимают и перераспределяют изгибающие нагрузки от конькового узла.
  • Обрешетка. Состоит из досок, брусков или фанерных листов (в случае последующей укладки битумной черепицы), которые располагаются относительно стропильных ног под прямым углом, являясь при этом дополнительным жетсткостным элементом.
  • Конек. Место стыка двух скатов крыши.
  • Свес. Кровельный элемент, выступающий за несущие стеновые конструкции на расстояние около 0,4 м. Его назначение – ограничить проникновение влаги к стенам.
  • Кобылки. Эти элементы присоединяются к концам стропил в случае, если они имеют недостаточную длину для организации свеса.

Разновидности скатных крыш

В зависимости от количества наклонных плоскостей, кровельные конструкции можно разделить на:

  • Односкатные. Имеют только одну наклонную поверхность. Используются для сооружения бесчердачной кровли малых зданий, а также для укрывания крылец, пристроек и хозпостроек.
  • Двухскатные. Состоят из 2-х наклонных поверхностей, соединенных между собой в коньковом узле. Торцевые треугольные поверхности, образованные в результате стыка двух скатов, называются фронтонами.
  • Шатровые. Такие конструкции имеет 4 скатные поверхности, имеющие треугольную форму (вальмы). Устройство такой кровли предполагает срезание фронтонов наклонной плоскостью по всей высоте.
  • Полувальмовые. Имеет также 4 ската. Однако, в отличие от шатровой конструкции, фронтоны срезаются наклонной плоскостью только частично.
  • Четырехщипцовые. Имеют 8 наклонных поверхностей.
  • Крыши с мансардой. В этом случае пространство между стропильной системой и коробкой здания является дополнительным жилым помещением.
  • Купольные. Устраиваются для зданий, имеющих круглую форму в поперечнике. Иногда встречается такая разновидность, как конусная крыша.
  • В форме пирамиды. Устраиваются для квадратных зданий. Отличаются значительной высотой.

В частном домостроении чаще всего применяется вариант двухскатной кровли, так как он имеет ряд преимуществ. К ним можно отнести:

  1. Практичность. Двухскатная кровля обладает значительным углом наклона, благодаря которому дождевая вода не скапливается на ее поверхности, а снеговая и ветровая нагрузка распределяются наиболее оптимально.
  2. Простота устройства и эксплуатации. Сборка и стыковка двух скатных элементов производится значительно проще, чем у сложных кровельных конструкций. К тому же, ремонт такой крыши будет также несложным.
  3. Эстетичность. Кровля с двухскатной конструкцией органично пишется в окружающую инфраструктуру.
  4. Надежность (если монтаж осуществлен правильно).
  5. Демократичная цена составляющих материалов.

Виды скатных крыш

Двускатная крыша — стропильная система под металлочерепицу

Каркас из стропил под двухскатную крышу из металлочерепицы не имеет существенных отличий от конструкций с другими укрывающими кровельными материалами.

Но, ввиду того, что металлические тонкие листы имеют малый удельный вес, стропила будут испытывать меньшую постоянную нагрузку.

Это позволяет уменьшить значение их поперечного сечения, за счет чего удастся значительно сэкономить на покупке деревянных материалов.

Для кровли под металлочерепицу оптимальный угол наклона должен составлять не менее 14 градусов.

Для кровли с двумя скатными элементами применяются следующие варианты обустройства каркаса:

Наслонные стропила под металлочерепицу.

В этом случае 2 несущие стропильные ноги скрепляются между собой при помощи лежня (горизонтально) и стойки (вертикально). Лежень укладывается параллельно мауэрлатному элементу, принимая при этом на себя часть силовых воздействий. Стропильная система под металлочерепицу воспринимают на себя только изгибающие нагрузки, что значительно влияет на подбор расчетного поперечного сечения. Такая система может применяться для зданий с большими и малыми пролетами.

Висячие стропила.

Читайте также:  Обустройство гаража внутри своими руками обустройства смотровой ямы и рабочего места в гараже

В отличие от наслонных систем, в таком варианте две стропильные ноги скрепляются между собой только в коньковом узле. При этом возникают существенные распирающие усилия на несущие элементы, что ограничивает применение висячих стропил только для зданий с пролетом не более 6 м. В некоторых случаях встречается установка дополнительного связующего элемента – затяжки, принимающего на себя часть распорных нагружений.

Они могут быть выполнены из дерева или метала, а также устанавливаться внизу (выполняют роль несущей балки) или вверху треугольной конструкции. Стоит учесть, что чем выше располагается затяжка, тем большие усилия она будет воспринимать.

Комбинированный вариант

Используется для создания оригинальной кровельной конструкции. Включает в себя элементы как висячей, так и наслонной системы.

Как рассчитать угол наклона стропил?

Для осуществления расчета угла наклона двухскатной крыши нужно знать несколько геометрических значений здания, а именно:

  • Половина ширина пролета — L;
  • Расстояние от несущей стены до конька крыши (или высота опорной стойки) – H.

Стандартная формула: α = arctg(L/H)

Где α – искомый угол наклона кровли.

Зная это значение можно вычислить длину несущей стропильной ноги:

l = H/sinα.

Где l – длина стропильного элемента.

Угол наклона стропил

Как рассчитать нагрузку?

Для осуществления правильного подбора деталей каркаса крыши необходимо рассчитать значения временной и постоянной нагрузки, действующих на ее конструктивные элементы.

Постоянная нагрузка включает в себя вес всех элементов кровельного пирога, а также масса самих несущих элементов и обрешетки.

В состав временных вариантов нагружения входят силовые воздействия от ветра, снегового покрова, дождевых масс, а также вес человека (для учета вариантов последующего ремонта).

Расчет постоянной нагрузки

Вес кровельного пирога.

Определяется путем сложения масс всех его элементов, а именно паро-, гидро- и теплоизоляции, а также кровельного настила из металлочерепицы. При этом вес одного погонного метра (можно найти в нормативной документации) умножаются на значение его длины.

Вес стропильной системы.

Определяется путем сложения весовых значений обрешетки, чернового настила, а также несущего каркаса. Масса каждого элемента рассчитывается по формуле:

Где V – объем элемента, рассчитываемый в зависимости от геометрических характеристик поперечного сечения и длины элементы;

P – Плотность используемой древесины (зависит от породы).

Общая постоянная нагрузка= вес стропильной системы + вес кровельного пирога.

Расчет временного нагружения

Ветровая нагрузка

Расчет ведется в соответствии с нормативной документацией (СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия» или Еврокод «Воздействия на конструкции» часть 1-4).

Для определения значения ветрового воздействия конструкцию крыши условно разделяют по высоте на несколько частей. Для каждой из них рассчитывается значение ветровой нагрузки. Для получения общего ветрового давления их необходимо суммировать.

Формула для расчета:

Где Wm – значение ветровой нагрузки;

Wo – нормативное значение давления ветра, определяемое по картам районирования;

k – коэффициент давления ветра (определяется в зависимости от высоты по нормативной документации);

с – аэродинамический коэффициент (для двухскатной крыши – 0,8).

Снеговая нагрузка

Определяется по формуле:

Где So – нормативное значение снеговой нагрузки, определяемое по карте районирования.

µ — коэффициент, который определяется в зависимости от угла наклона крыши:

  • Для α≤30 град. — µ=1
  • Для α≥60град. — µ=0
  • Для 30≤α≤60 град. — µ=0,033×(60-α)

Районы снеговой нагрузки

Как выбрать брус и рассчитать шаг стропил под металлочерепицу?

Определение значения поперечного сечения бруса стропильного элемента производится в несколько этапов.

Расчет нагрузки, распределенной на каждом погонном метре конструкции:

Где Q – общая погонная нагрузка;

Значение L рассчитывается следующим образом:

Длину ската крыши делят на предполагаемый шаг конструкций (для удобства чаще всего принимают равным 1). Затем к полученному значению прибавляется 1. Полученное значение отражает количество стропил, которые нужно установить на одну скатную поверхность крыши. На последнем этапе определяется значение осевого расстояния между стропильными элементами, путем деления длины ската кровли на количество стропил.

Расстояние между стропилами под металлочерепицу — стандартный шаг составляет 0,6-0,95 м.

Затем определяемся с максимальным рабочим участком стропильной ноги (Lmax). Переходим к расчёту поперечного сечения. Для этого находим его высоту по формуле:

Главным отличием этих двух кровель является система опирания стропильных элементов. В случае устройства теплого чердака главным опорным элементом служит мауэрлат, а также опорная балочная система. В холодной кровле стропила устанавливаются непосредственно на несущие стены.

Монтаж стропил под металлочерепицу

Все монтажные работы по устройству кровли ведутся на достаточно большой высоте. Чтобы свести к минимуму риск падений, а также значительно упростить высотные работы, можно собрать каркас несущей стропильной системы на земле.

Для этого необходимо создать шаблон из досок, по которому и будет осуществляться дальнейшая сборка.

Он изготавливается в несколько этапов:

  • Доски подымаются над стенами здания, выравниваются, а затем скрепляются при помощи гвоздя.
  • Выравнивают угол наклона досок в соответствии с проектом, путем их опускания и подъема. Элементы фиксируются.
  • В результате должна получиться конструкция, напоминающая по форме будущую стропильную систему, выполненную в соответствии с расчетными геометрическими размерами крыши.
  • Шаблон опускается на землю, в соответствии с ним чистовые элементы фиксируются между собой. Более подробно на видео ниже.

Затем следует позаботиться об установке опорного элемента – мауэрлата. Как говорилось ранее, он укладывается на несущие стены в продольном направлении. Крепление производится при помощи шпилек (на армопоясе или кладке) или с помощью катанки (для зданий с небольшой кровельной высотой).

Следующим этапом будет создание конькового прогона, служащего опорной частью для всей конструкции двухскатной кровли. Он выполняется из бруса или отесанного бревна. В случае, если пролет здания не более 6 м, его опирание может осуществляться без дополнительных опорных элементов. В противном случае для монтажа нужно использовать строительные фермы.

После установки этих элементов можно осуществлять подъем и монтаж основного стропильного элемента, собранного по шаблону. Скрепление с мауэрлатом может осуществляться 2-мя способами:

Жестким соединением. Осуществляется при помощи уголков и брусов. Реже используются скрепление посредством запила на стропильных ногах, с последующей фиксацией гвоздями или скобами.

Особенности: помимо основного соединения необходимо осуществлять привязку стропил к стене при помощи анкеров или проволочной конструкции.

Скользящим. В его основе лежит создание шарнирного соединения. Его делают при помощи стыкования элементов с использованием запилов. Элементы соединяются металлической закладной деталью с отверстиями для болтов, или 2-мя гвоздями, которые нужно забивать под углом.

Осуществлять монтаж деревянных ферм нужно в определенной последовательности. Сначала устанавливаются крайние фермы, расположенные на торцах здания. Затем между ними натягивается шнур или веревка, с помощью которых проверяется вертикальность их установки. Далее под шнуром ведется дальнейшая установка стропильных конструкций в соответствии с заданным проектным шагом.

Создание кровли из металлочерепицы – довольно трудоемкий процесс, требующий определенных навыков и набитой руки. Поэтому для осуществления правильного монтажа нужно как минимум работать под наблюдением грамотного специалиста.

Полезное видео

Видео-инструкция самостоятельной установки стропильных ног:

Металлические стропила для крыши – особенности устройства и монтажа

Стропила и обрешетка – каркас крыши, который несет на себе всю тяжесть кровельного пирога, термоизоляции, снеговую нагрузку, поэтому они должны обладать высокой несущей способностью, прочностью. Идея использовать металлические стропила, чтобы конструкция кровли получилась более жесткой, не нова, но ранее она применялась в основном для перекрытия промышленных или хозяйственных сооружений. Сейчас стропильный каркас и обрешетка из металлопрофиля считаются реальной альтернативой деревянным элементам крыши, если длина ската превышает 10 метров.

Функции стропил

Конструкция стропильного каркаса крыши состоит из множества взаимосвязанных элементов, которые образуют фермы. Шаг, величину сечения между стропилами и другими опорами определяет расчет нагрузок, которым они подвергаются в процессе эксплуатации. Кровельный каркас выполняет следующие функции:

  1. Распределение нагрузки. Взаимосвязанные узлы, усиленные уголками, равномерно распределяют вес кровли, который может достигать с учетом снеговой нагрузки до 500-600 кг. Чем больше сечение стропил и меньше шаг между ними, тем большую несущую способность имеет конструкция.
  2. Придание уклона и формы. Стропила, расположенные под углом к основанию крыши, формируют наклонную плоскость скатов, благодаря чему на поверхности кровли не скапливается снег и вода.
  3. Формирование основания для фиксации кровельного материала. Крепление финишного покрытия кровельного пирога происходит к каркасу кровли. Обрешетка выступает как основа для фиксации покрытия, распределяющая его вес равномерно по стропильным балкам.

Обратите внимание! Какими должны быть все узлы, стропила и обрешетка кровельной конструкции определяет инженерный расчет. Чтобы определить необходимую несущую способность каркаса, необходимо вычислить суммарную нагрузку, которой он будет подвергаться. Для этого складывают вес кровельного материала, утеплителя, гидроизоляции, максимальную снеговую нагрузку с весом стропильной системы.

Виды стропильных систем

Наиболее распространённым материалом, из которого изготавливается обрешетка и стропила каркаса кровли, считается древесина. Однако, если вес кровельного материала достаточно велик, а длина ската больше 6 метров, то конструкция получается слишком массивной. Строителям приходится уменьшать шаг между стропильными ногами, увеличивать их сечение, из-за чего узлы кровли приобретают большой вес, увеличивая нагрузку на фундамент. Разгрузить несущие стены и основание постройки можно, используя более прочные, но легкие металлические стропила. По типу использованного материала выделяют следующие типы стропильных систем:

  • Деревянные. Стропила и обрешетка из дерева применяются для возведения крыш, длина ската которых не превышает 7-10 метров. Крепление элементов каркаса между собой происходит с помощью саморезов, гвоздей или подвижных металлических элементов. Шаг между ногами обычно бывает в пределах 50-80 см.
  • Металлические. Металлические кровельные каркасы изготавливают из стального металлопрофиля с цинковым покрытием, который не боится влаги. Стропила и обрешетка из этого материала легкие, прочные, поэтому шаг между ними можно увеличить до 1,5-2 метра. Крепление металлопрофиля выполняют при помощи сварки или крепежных элементов. Металлические узлы крыши применяют при длине ската от 10 метров.
  • Комбинированные. Стропильный каркас, сочетающий металлические и деревянные узлы, называют комбинированным. Сочетание опорных элементов из дерева и оцинкованной стали позволяет сделать более дешевую конструкцию, обладающую высокой несущей способностью, увеличив шаг между стропилами.

Учтите, что металлические и деревянные элементы каркаса нельзя соединять между собой без прокладки из гидроизоляционного материала или обработки антисептическим препаратом. Так как металл обладает высокой теплопроводностью, его соседство с деревом приводит к образованию конденсата и загниванию стропил.

Методы крепления

Металлические стропила собирают в фермы треугольной, трапециевидной или арочной формы. К балкам рамы прикрепляют внутренние ребра жесткости, которые образуют уголки, значительно увеличивающие несущую способность каркаса. Такая система позволяет сделать шаг между стропилами больше, сделав расчет на опорные возможности каждой фермы. Крепление металлических элементов каркаса крыши выполняют одним из следующих методов:

  1. Крепление с помощью сварки. Если сварить детали стропильной системы с помощью сварочного аппарата, можно получить жесткую конструкцию, обладающую высокой прочностью и несущей способностью. Если правильно выполнить расчет кровли, можно облегчить каркас и снизить нагрузку на фундамент сооружения. Недостаток этого метода в том, что выполнить сварку может только профессионал с помощью специального оборудования.
  2. Крепление с помощью болтов. Фиксация стропил с помощью крепежных элементов позволяет выполнить менее жесткое крепление. Этот способ сборки стропильного каркаса на основе металлопрофиля используется в частном домостроении, где длина скатов не превышает 10 метров. Отказ от сварки позволяет ускорить монтаж крыши.

Опытные мастера делают расчет на то, что металлическая обрешетка и стропила могут выдержать больший вес, чем деревянные, поэтому можно увеличить шаг между ними и уменьшить толщину сечения элементов. Более того, в строительных магазинах продаются готовые стропильные фермы, крепление которых выполнялось методом сварки, пригодные для перекрытия построек стандартной ширины.

Преимущества

Металлический стропильный каркас используют для возведения крыш любой формы, любой скатности с уклоном от 1-2 градусов. В качестве материала, из которого изготавливаются стропила и обрешетка, используются стальные уголки, трубы круглого и прямоугольного сечения, тавры. Чтобы правильно подобрать толщину элементов каркаса и выбрать шаг между ними, выполняют расчет конструкции крыши, учитывающий постоянные и временные нагрузки, которые передаются стропильным балкам в процессе эксплуатации. Достоинствами стропильной системы из этого материала считают:

  • Пожарная безопасность. В отличии от деревянных, металлическим балкам каркаса не страны возгорания, что повышает пожаробезопасность здания.
  • Простота обслуживания. Цинковое гальваническое покрытие, которым покрывают стальные уголки, защищает каркас крыши от коррозии в течении всего срока службы. Им, в отличии от деревянных, не требуется ежегодная обработка антисептиком.
  • Безотходность. Хотя металлические конструкции обходятся достаточно дорого, оно считается экономически выгодным, так как крепление выполняется сварным методом, а отходов практически не остается.
  • Долгий срок службы. Если правильно выполнить расчет нагрузок, то кровельный каркас из металла прослужит более 100 лет, что превышает срок эксплуатации даже самых устойчивых кровельных покрытий.

Профессиональные кровельщики считают, что целесообразно использовать сварные металлоконструкции для изготовления стропильного каркаса крыши при длине ската от 10-12 метров. При этом главная задача – правильно выполнить расчет нагрузок, а затем определить шаг между ногами в соответствии с климатическими характеристиками и свойствами кровельного материала.

Недостатки

Несмотря на очевидные достоинства, металлические стропильные системы – не самое популярное конструктивное решение в частном домостроении. Даже большой шаг между стропилами и разреженная обрешетка при высокой стоимости метала не могут сделать конструкцию дешевле деревянной. Недостатками металлических стропил считают:

  1. Высокая теплопроводность. Металл обладает высоким коэффициентом теплопроводности, поэтому стропила и обрешетка крыши образуют мостики холодна. С точки зрения энергоэффектвности, каркас из металлопрофиля – не лучшее решение.
  2. Проблематичность транспортировки и монтажа. Выбирая металлическую стропильную систему, принимайте в расчет, что перевозить, поднимать на высоту и осуществлять крепление длинных и тяжелых элементов сложнее, чем стропила пиломатериалов стандартной длины.
  3. Сложность монтажа. Для подъема на высоту и фиксации ферм используется специальная техника, аренда или покупка которой обходится дорого.
  4. Деформация под действием высокой температуры. Хотя металл считают негорючим материалов, во время пожара он сильно деформируется, что обычно приводит к обрушению кровли.

Чтобы определить имеет ли смысл использовать более дорогие стропильные элементы из металлопрофиля, нужно выполнить расчет каркаса крыши. Если длина ската превышает 10 метров, а нагрузка более 450-600 кг, то монтаж металлического каркаса экономически целесообразен.

Видео-инструкция

Добавить комментарий